TUGAS

KELEMAHAN LIQUIFIED PETRTOLEUM GAS (LPG)

DAN SOLUSINYA

Disusun Untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Bahan Bakar dan Pelumas

Oleh,

Nama : Dwiko Prasetio

Nim : 5202412083

Prodi : Pendidikan Teknik Otomotif S1

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2015

Apa yang didapat selama perkuliahan bahan bakar berkaitan dengan

semangat konservasi UNNES

Bahan bakar adalah bahan yang mudah terbakar yang dapat dikonversi

menjadi energi lain dari proses pembakarannya. Bahan bakar minyak ini terbagi

menjadi tiga klasifikasi, yaitu: bahan bakar nabati, bahan bakar mineral, bahan

bakar fosil.

Bahan bakar sendiri mempunyai wujud berupa padat, cair dan gas. Contoh

bahan bakar padat yaitu kayu, batu bara, briket, dll. Sedangkan bahan bakar cair

(gasoline) adalah suatu senyawa organik yang dibutuhkan dalam suatu

pembakaran dengan tujuan untuk mendapatkan energi/tenaga. Gasolin ini

merupakan hasil dari proses distilasi minyak bumi (Crude Oil) menjadi fraksi-

fraksi yang diinginkan. Contoh bahan bakar cair yang diperdagangkan di

Indonesia yaitu: Pertamax plus, Pertamax, Premium (gasolin untuk motor),ELPIJI

dan BBG, Minyak Tanah (kerosene), Minyak Solar (gas oil), Minyak Diesel

(diesel oil), Minyak Bakar (fuel oil). Dan yang terakhir yaitu bahan bakar gas,

Bahan Bakar Gas (BBG) adalah gas bumi yang telah dimurnikan dan aman,bersih

andal, murah, dipakai sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Komposisi BBG

sebagian besar terdiri dari gas metana (CH4) dan etana (C2H6) lebih kurang 90%

dan selebihnya adalah gas propana (C3H8), butana(C4H10), pentana (C5H10),

nitrogen dan karbon dioksida. Jenis Bahan Bakar Gas LPG (5 bar), CNG (200

bar), Vi-gas/LGV (10-12 bar), LNG (17 bar), Bio Gas.

Berdasarkan Peraturan Rektor Nomor 27 Tahun 2012 Tentang Tata Kelola

Kampus Berbasis Konservasi Di Universitas Negeri Semarang, Energi adalah

kemampuan untuk melakukan kerja yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika,

kimia, dan elektromagnetika. Energi bersih adalah energi yang bisa memenuhi

kebutuhan saat ini dan mendatang tanpa terancam kelestariannya dan tidak

memiliki dampak negatif ke masyarakat dan lingkungan selama masa pakainya.

Salah satu dari tujuh pilar utama Universitas Konservasi, yaitu Pilar

Energi Bersih bertujuan untuk melakukan penghematan energi melalui

serangkaian kebijakan dan tindakan dalam memanfaatkan energi secara bijak,

serta pengembangan energi terbarukan yang ramah lingkungan. Program pilar

energi bersih diterapkan dengan cara:

1. Melakukan penghematan pemakaian alat-alat berbasis energi listrik dan

bahan bakar fosil sesuai dengan strategi perguruan tinggi;

2. Mengembangkan fasilitas kampus yang menunjang penghematan

penggunaan energi.

3. Menggunakan energi terbarukan yang ramah lingkungan.

4. Unit kerja berkewajiban menerapkan, mengembangkan, mengelola,

memantau, dan mengevaluasi kebijakan energi bersih.

5. Unit kerja berkewajiban menerapkan strategi penggunaan energi untuk

menghemat energi dan menggunakan energi yang terbarukan dan ramah

lingkungan.

6. Warga Unnes berkewajiban menerapkan penghematan energi dalam setiap

kegiatan di lingkungan Unnes.

7. Ketentuan untuk melaksanakan program pilar energi bersih diatur dalam

prosedur mutu program pilar energi bersih.

Kita sebagai mahasiswa UNNES yang berbasis kampus konservasi

seyogyanya ikut berpartisipasi dalam mempertimbangkan penghematan energi

melalui tindakan dalam memanfaatkan energi secara bijak, serta pengembangan

energi terbarukan yang ramah lingkungan, seperti yang termaktub dalam tujuan

dari salah satu pilar Universitas Konservasi Unnes yaitu Pilar Energi Bersih.

Diantaranya yaitu melakukan penghematan pemakaian alat-alat berbasis energi

listrik dan bahan bakar fosil, menggunakan energi terbarukan yang ramah

lingkungan, Warga Unnes berkewajiban menerapkan penghematan energi dalam

setiap kegiatan di lingkungan Unnes.

Kekurangan Liquified Petroleum Gas (LPG) dan inisiatif (konsep) solusi

Kata elpiji berasal dari pelafalan singkatan bahasa Inggris yaitu LPG

(Liquified Petroleum Gas, arti secara harfiah yaitu "gas minyak bumi yang

dicairkan"). LPG atau kita sering menyebut gas elpiji berasal dari hasil

pengolahan minyak bumi. Di alam ini, minyak bumi (petroleum) ditemukan

bersama-sama dengan gas alam (natural gas). Kemudian minyak bumi dipisahkan

dari gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga

minyak mentah (crude oil). Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks

dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana,

aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara

mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan

perbedaan nilai titik didihnya. Proses ini disebut destilasi bertingkat. Untuk

mendapatkan produk akhir sesuai dengan yang diinginkan, maka sebagian hasil

dari destilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi,

pemisahan pengotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi.

Jenis dan Komponen LPG

Menurut Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No.

25K/36/DDJM/1990 spesifikasi LPG dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu

LPG campuran (mixed LPG), LPG Propana (Prophene LPG), dan LPG Butana

(Buthene LPG).

LPG yang dipakai untuk bahan bakar kompor gas adalah jenis LPG campuran.

LPG ini merupakan salah satu produk yang dipasarkan oleh Pertamina Direktorat

Pembekalan Dan Pemasaran Dalam Negeri (Dit. PPDN), dengan merk dagang

LPG (Liquid Petroleum Gas). Komponen utama dari LPG adalah Propana (C3H8)

dan Butana (C4H10). Disamping itu, LPG juga mengandung senyawa

hidrokarbon ringan yang lain dalam jumlah kecil, yaitu Etana (C2H6) dan Pentana

(C5H12).

Sifat-Sifat LPG

Berikut ini sifat-sifat LPG yang perlu diketahui agar kita bisa

mengunakannya dengan aman.

1. Wujud

Gas elpiji yang ada di dalam tabung, wujudnya cair dan sebagian berwujud

uap. Namun apabila gas tersebut dikeluarkan dari tabung, wujudnya berubah

menjadi gas. Wujud awal dari LPG adalah gas. Namun di pasaran dijual dalam

bentuk cair. Mengapa bisa seperti itu? demikian penjelasannya. Pada dasarnya

untuk bahan yang berwujud gas berlaku ketentuan seperti ini: “Wujud gas akan

berubah menjadi wujud cair apabila temperatur diperkecil atau tekanannya

diperbesar”. Dengan adanya perubahan wujud akibat temperatur dan tekanan,

maka volume gas juga berubah. Volume gas yang berwujud cair akan menjadi

lebih kecil apabila dibandingkan dengan volume gas ketika masih berwujud gas.

Berdasarkan cara pencairannya, LPG dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. LPG Refrigerated

LPG Refrigerated adalah LPG yang dicairkan dengan cara didinginkan

(titik cair Propan adalah sekitar -42°C, dan titik cair Butan sekitar -0.5°C). Cara

pencairan LPG jenis ini umum digunakan untuk mengapalkan LPG dalam jumlah

besar. Misalnya, mengirim LPG dari negara Arab ke Indonesia. Dibutuhkan tanki

penyimpanan khusus yang harus didinginkan agar LPG tetap dapat berbentuk cair

serta dibutuhkan proses khusus untuk mengubah LPG Refrigerated menjadi LPG

Pressurized.

b. LPG Pressurized

LPG Pressurized adalah LPG yang dicairkan dengan cara ditekan dengan

tekanan (pressure) sekitar 4-5 kg/cm2. LPG jenis ini disimpan dalam tabung atau

tanki khusus bertekanan tinggi. LPG jenis inilah yang banyak digunakan dalam

berbagai aplikasi di rumah tangga dan industri, karena penyimpanan dan

penggunaannya tidak memerlukan penanganan khusus seperti LPG Refrigerated.

Tekanan uap ELPIJI cair dalam tabung yang diproduksi oleh Pertamina sekitar 5.0

– 6.2 Kg/cm2.

Jumlah gas diukur berdasarkan volumenya (V) dengan satuan m3. Tetapi

apabila gas tersebut berwujud cair, maka jumlah gas diukur berdasarkan massanya

(m) dengan satuan kilogram (kg), sebagai contoh seperti kalau kita membeli LPG

ukuran 3 kg.

LPG dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam

bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion)

dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi secara penuh, hanya

sekitar 80-85% dari kapasitasnya.

2. Massa Jenis (density)

Massa jenis gas yaitu banyaknya massa (kg) dari gas yang mempunyai

volume sebesar 1,0 m3 pada kondisi tertentu (diukur pada suhu 00C, dan tekanan

1013 mbar / 1,013 kg/cm2). Massa jenis gas propan adalah 2,004 kg/m3, gas

butan adalah 2,703 kg/m3, dan udara sebesar 1,293 kg/m3. Dari sini kita bisa tahu

bahwa dengan volume yang sama yaitu 1,0 m3, massa propan, butan dan udara

berbeda-beda. Massa butan lebih besar bila dibandingkan dengan massa propan,

massa propan lebih besar daripada massa udara, dan massa kedua gas tersebut

(butan dan propan) lebih besar daripada massa udara akan berada di atas

permukaan tanah).

3. Specific Gravity

Massa jenis relatif gas adalah perbandingan antara massa jenis gas dengan

massa jenis udara (udara luar atau udara bebas). Massa jenis relatif udara adalah 1.

Angka ini didapat dari massa jenis udara dibandingkan dengan massa jenis udara

itu sendiri, yaitu 1,293 kg/m3 : 1,293 kg/m3 sama dengan 1. Dengan cara yang

sama kita bisa menghitung massa jenis relatif dari propan yaitu 2,004 kg/m3 :

1,293 kg/m3 sama dengan 1,55 dan massa jenis relatif dari butan adalah sebesar

2,09. Apabila massa jenis relatif dari suatu gas lebih kecil daripada 1, maka gas

tersebut akan naik ke udara. Namun apabila massa jenis relatifnya lebih kecil dari

1, maka gas tersebut akan turun ke tanah (mencari/mengalir ke tempat yang lebih

rendah).

4. Temperatur Nyala (Ignition Temperature)

Temperatur nyala dari bahan bakar gas pada umumnya antara 4500C

sampai dengan 6500C. Dengan temperatur seperti itu, gas yang diletakkan di

udara bebas akan menjadi panas dan akan terjadi pembakaran. Temperatur nyala

untuk propan adalah 5100C, sedangkan butan adalah 4600C. Dari data ini kita

bisa tahu bahwa apabila ada LPG yang terlepas atau bocor dari tabung gas ke

udara bebas, gas tersebut tidak akan terbakar dengan sendirinya. Karena

temperatur udara bebas biasanya sekitar 270C. Untuk menimbulkan nyala pada

peralatan yang menggunakan bahan bakar gas, misalnya kompor gas, kita

menggunakan alat penyala atau api penyala. Apabila temperatur udara bebas ini

minimal sama dengan temperatur nyala, maka gas tersebut berada dalam kondisi

autoignition temperature yaitu temperatur terendah dimana bahan akan terbakar

dengan sendirinya tanpa diberi sumber nyala.

5. Batas Nyala (Flammable Range)

Batas nyala (Flammable Range) atau disebut juga batas meledak

(Explosive Range) adalah perbandingan campuran (dalam bentuk prosentase)

antara gas dengan udara, dimana pada batas tersebut dapat terjadi nyala api atau

ledakan. Untuk bisa terjadi nyala api atau ledakan, besarnya perbandingan antara

uap gas dan udara tidak memiliki nilai (angka) yang tunggal, tetapi merupakan

nilai-nilai yang mempunyai batas bawah dan batas atas. Jadi apabila terjadi

campuran antara gas dan udara dalam rentang nilai bawah dan nilai atas, maka

akan terjadi nyala api atau ledakan. Nilai batas nyala bawah disebut juga Lower

Explosive Limit (LEL) yaitu batas minimal konsentrasi uap bahan bakar di udara

dimana bila ada sumber api, gas tersebut akan terbakar. Sedangkan nilai batas atas

atau Upper Explosive Limit (UEL) yaitu batas konsentrasi maksimal uap bahan

bakar di udara dimana bila ada sumber api, gas tersebut akan terbakar. Batas

nyala(Flammable Range) untuk propan adalah antara 2,4% sampai dengan 9,6%

dan butan antara 1,9% sampai dengan 8,6%. Ini artinya bahwa misalnya terjadi

campuran 2,4% propan dengan 97,6% udara, maka campuran tersebut akan dapat

menyala, tetapi jumlah gas propan ini merupakan jumlah yang minimal. Apabila

jumlah propan kurang dari 2,4%, maka tidak akan terjadi nyala. Demikian

sebaliknya, apabila jumlah propan lebih dari 9,6% juga tidak akan terjadi nyala.

Sebagai contoh terjadi campuran 15% propan dan 85% udara, maka tidak akan

terjadi nyala. Jadi kesimpulannya bahwa meskipun ada sumber api tetapi karena

perbandingan campuran antara propan dengan udara di bawah atau di atas batas

nyala (Flammable Range), maka tidak akan terjadi pembakaran.

Kelemahan dan Cara mensiasati (solusi)

Berdasarkan sifat-sifat LPG diatas kita dapat mengambil garis besar

kelemahan-kelemahan dari LPG dan bagaimana mensiasatinya (solusi), yaitu:

1. Berat jenis LPG lebih besar dari pada udara sehingga cenderung bergerak

kebawah.

Dengan mengetahui bahwa massa jenis relatif gas propan dan

butan lebih besar dari udara, maka apabila kita menyimpan LPG harus

memberi ventilasi yang diletakkan rata dengan tanah/lantai (bila

memungkinkan) atau dinaikkan sedikit. Hal ini dimaksudkan apabila ada

kebocoran LPG, gas tersebut bisa cepat keluar dan bercampur dengan

udara bebas. Di samping itu, dengan alasan yang sama seperti dia atas, kita

jangan menyimpan tabung LPG di ruangan bawah tanah.

2. LPG bersifat FLAMMABLE (mudah terbakar). Dalam batas

FLAMMABALITY, LPG adalah sumber api yang terbuka. Sehingga letup

(percikan api) yang sekecil apapun dapat segera menyambar gas LPG.

3. Tekanan gas LPG cukup besar, sehingga bila terjadi kebocoran LPG akan

membentuk gas secara cepat, memuai dan sangat mudah terbakar.

Kebocoran Gas Elpiji dapat terjadi melalui sambungan selang yang

tidak kedap atau selangnya sendiri yang berpori pori sehingga dapat

ditembusi oleh gas karena mutu selang yang tidak memadai, melalui

katup/klep dari tabung itu sendiri yang tidak pas terhadap dudukannya.

Kebocoran lainnya karena regulator ditancapkan ke tabung dengan

sistim klip on dimana karena konstruksi sangat sederhana (sudah SNI)

sehingga kurang kokoh dan tidak mencekam dengan baik sehingga rentan

terjadi kebocoran, ditambah lagi dengan mutu dari karet yang kurang baik.

Volume Gas bisa saja tanpa diduga telah terakumulasi dan berada

pada campuran yang dapat meledak. Campuran gas Elpiji terhadap udara

sampai dengan 1.8% walaupun tersulut atau dibakar dengan pematik api

tidak akan terjadi ledakan atau menyala.

Tetapi pada kandungan gas diantara 1.8% -- 10% akan meledak

sangat dahsyat jika ada sumber api atau dari elektrik statis. Pada

kandungan Elpiji > 10% hanya akan menyala saja.(lihat segitiga ledak dan

segitiga nyala)

Sehingga perlu dibuat instalasi yang kuat agar kebocoran gas, yang

disebebkan oleh tekanan gas LPG tidak terjadi.

4. Tidak berbau. Sehingga untuk kesalamatan, LPG komersial perlu

ditambah zat odor, yaitu Ethyl Mercaptane yang berbau menyengat seperti

petai.

5. Tidak mempunyai sifat pelumasan terhadap metal.

6. Merupakan Solvent yang baik terhadap karet, sehingga perlu diperhatikan

terhadap kemasan atau tabung yang di pakai.

7. Tidak berwarna baik berupa cairan maupun dalam bentuk gas.

8. Mempunyai angka oktan yang tinggi dibanding bahan bakar lain sekitar

104.

Akibatnya, dengan angka oktan yang lebih tinggi ini, aplikasinya

pada alat transportasi dengan mesin yang rasio kompresinya sama, akan

menyebabakan panas mesin menjadi lebih tinggi daripada yang

menggunakan bahan bakar bensin. Panas yang lebih tinggi juga sering

terjadi pada mesin yang berbahan bakar LPG, terutama untuk beban berat

berat. Fenomena ini disebabkan oleh dayanya yang lebih rendah dari daya

mesin yang berbahan bakar bensin, terutama pada putaran tinggi sekitar

8000 rpm (Maymuchar dkk). Dengan demikian untuk beban yang lebih

berat, perlu tenaga atau energi yang lebih tinggi, akibatnya panas yang

dihasilkan akan lebih tinggi pula. Padahal pada proses pembakaran dalam

mesin yang berbahan bakar LPG tidak pernah mengalami apa yang disebut

pendinginan sesaat, seperti yang biasa terjadi pada mesin berbahan bakar

bensin yang berbentuk cair. Dalam kondisi ini pendinginan mesin terutama

hanya ditumpukan pada minyak lumasnya. Oleh karena itu spesifi kasi

minyak lumas yang cocok untuk mesin berbahan bakar LPG perlu

dirancang dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

Artikel VEDC Malang. 2014. Mengenal Lebih Dekat Lpg (Liquified Petroleum

Gas) Sebagai Bahan Bakar Untuk Kompor Gas. Diakses dari

http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/departemen-

bangunan-30/1131-supono1 pada 12 April 2015

Artikel Sukses Mandiri. 2013. Mengenal Sifat –Sifat LPG. Diakses dari

http://www.sukses-mandiri.com/home/index.php/knowledge-base/32-

mengenal-sifat-sifat-lpg pada tanggal 12 April 2015

Artikel Aptogas Indonesia. Diakses dari https://aptogas.wordpress.com/lpg/about-

lpg/ pada tanggal 12 April 2015.

Fibria, Milda. 2012. Pemanfaatan LPG Sebagai Bahan Bakar Sepeda Motor dan

Karakteristik Minyak Lumasnya. PPPTMGB “LEMIGAS”. Jakarta

Selatan.

Peraturan Rektor Nomor 27 Tahun 2012 Tentang Tata Kelola Kampus Berbasis

Konservasi Di Universitas Negeri Semarang.